肩负使命 接续奋斗作为制造业皇冠上的明珠，半导体产业一直是信息技术产业的核心，也是智能制造的信息标。
21世纪以来，第三代半导体材料和器件开始初露头角，光电子、射频电子、功率电子等器件在诸多国家重大需求中具备广泛的应用前景，如5G基站、新能源汽车、轨道交通、智能电网和光电显示等。
技术每次升级迭代，都意味着新的产业机遇即将到来。全国青联委员、国家第三代半导体技术创新中心（简称“国创中心”）主任张鲁川就是新一轮产业发展中的一位先锋。
国家技术创新中心，是国家战略科技创新体系的重要组成部分，担负着突破我国相关领域关键技术瓶颈，保障国防安全和产业链安全的重要使命。
“国家第三代半导体技术创新中心的成立，是科学技术部面向重大、基础产业经济领域，践行新型举国体制，实施创新驱动发展的一项重要举措。”在科技攻关、攻克前沿技术工作的最前沿，张鲁川作为青年科技创新人才，孜孜不倦；担任团队领头人，团结、凝聚、引领一批青年科技人才成长成才，“面向世界科技前沿和国家重大战略需求，积极履行高水平科技自立自强的使命担当，攻克第三代半导体领域关键技术，打通技术链条的堵点，发挥了第三代半导体对于国防安全和产业链安全的关键支撑作用。”
“很幸运能够见证并参与半导体事业的发展”
“不知不觉，从事半导体行业已经20年了。”在位于北京市石景山国创中心的办公室里，张鲁川与记者谈起他所从事的半导体事业，言语间透露出浓厚的家国情怀。“作为一名青年科技工作者，我对国家在半导体领域取得的进步感到由衷的自豪，能见证并参与中国半导体事业蓬勃发展，挺幸运的。”
1980年，张鲁川出生在四川，父亲是一名军人。两岁那年，母亲带着他随军，在军营中生活了四年。“可能由于父亲是军人吧，从小我就对各种国防装备感兴趣。小时候，父亲送给我一架军用飞机模型，外形非常威武，它的样子到现在我都记得。”回首童年往事，张鲁川微微笑着。
高中时期，一次偶然的机会，张鲁川作为学生代表参加了与北京航空航天大学老师的交流活动。“老师深入浅出地向我们讲述了航空航天方面的知识，以及国家未来的展望。”张鲁川感到热血沸腾。“那天，我才知道电子信息系统在各种航空航天装备上发挥着重要作用，而电子信息系统的基础就是微电子技术。”考大学时，张鲁川毫不犹豫地选择了微电子专业。
毕业后，张鲁川如愿进入中国电科55所工作。这是一家是以固态器件、微系统、光电显示与探测器件为主业的综合性研究所，经过半个多世纪的精耕细作，在一、二、三代半导体领域建立了自主发展体系。也是在这里，张鲁川踏上了半导体领域的科研道路。
张鲁川参与的第一个重大项目，是某重点装备所需的高性能单片放大器。“项目一开始就面临诸多难题，一些关键性能指标经过多轮测试总是达不到应用要求，但我们的技术团队咬紧牙关，开启‘愚公移山’模式，一个技术点一个技术点地攻关，有时为了一个工艺优化方案讨论到半夜，最终圆满完成了研发任务。”
令张鲁川印象深刻的，还有某波段功率管项目。他全程参与了项目论证、立项、攻关和成果验收。除了科研任务，他还要负责整个团队的组织协调、进度管控，“过程充满艰辛，但收获令人满意。”
在55所，从基层科研人员到常务副所长，张鲁川先后参与了技术研发、项目管理、市场营销、战略规划、产业发展和资本运作等一系列工作，为55所的发展和行业技术的进步作出了突出贡献。
在55所多年的工作经历，磨炼出张鲁川出色的专业技术和管理能力，为他担任国创中心主任一职奠定了坚实基础。
“大力弘扬攻坚克难精神，勇攀科技高峰”
2021年，科技部支持中国电科集团牵头，联合多地省市共同建设国家第三代半导体技术创新中心。国创中心坚持瞄准国家和产业发展全局的创新需求，系统开展攻关。聚焦第三代半导体关键核心技术和重大应用方向，梳理出创新链的难点和堵点，加大攻关力度，实现在电力电子、微波射频和光电子领域的应用突破。
作为国创中心主任，从科研人员成长为国家第三代半导体技术创新中心掌门人，张鲁川深感责任重大，使命光荣。他介绍，第一代、第二代、第三代半导体材料，基于各自的特性和优势，分别应用于不同领域，共同构成半导体领域材料“家族”，共同组成电子技术产品的核心，是信息产业发展的基石。
其中，第三代半导体材料具备高频、高效、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优越性能，基于这种材料研制的元器件是支撑国防军工、下一代移动通信、新能源汽车、高速列车、能源互联网等领域的关键，对国防安全、“数字经济”和“双碳”具有重大战略意义。
时不我待，重任在肩。半导体行业的竞争日趋激烈，张鲁川经常提醒自己不能有丝毫懈怠，必须把握机遇窗口，引领团队乘势而上。
“国创中心汇聚多位院士、知名专家领衔的创新团队，总人数已超600人。攻关团队中，35岁以下青年科技人才占比83%，已经成长为推动第三代半导体领域科技自立自强的先锋队、突击队和主力军。”张鲁川说，近年来，国创中心通过组建党员攻关团队、青年突击队，激发广大青年科技人才的奋斗热情，取得了一系列技术成果。
离子注入机是芯片制造中的关键装备，也是国创中心在装备领域的攻关重点。“离子注入机具有专业性强、涉及学科多、精密化程度高等特点，研制难度极高。”
2.5万个硬件7×24小时密切配合，软件系统高速运转，要让束流时刻保持在特定的高能量，精准注入到硅片的指定区域，不能有一丝卡顿……这只是高能离子注入机工程化的“基础套餐”。要实现这些极端严苛要求，需要一个关卡接一个关卡地闯，其中就包括将高能量束流均一性指标提高0.5%。
“0.5%的小小改变，就需要项目团队不眠不休地与影响均一性的5项关键指标‘死磕’，修改5000多次程序。”每次从实验室出来，技术人员在无尘服的包裹下都汗流浃背，来不及擦拭，就又奔向办公室，总结实验数据。项目组接连突破高能离子加速技术等核心技术难关，各项工艺指标均达要求。目前，产品已进入产线工艺验证的最后阶段。
在碳化硅材料研制车间，白色的长晶炉整齐地列成一排，隔着厚厚的玻璃望去，所见之处都是认真工作的青年研究人员，他们或埋头计算数据，或倾身站在设备前聚精会神地观察……“碳化硅单晶的制备是材料和器件的基础，而高稳定的晶体生长工艺则是其中最核心的一环。”张鲁川表示，经过研发人员反复钻研攻关，最终完全掌握这项关键技术，并实现高纯碳化硅单晶的商业化量产。
“国家急迫需要和长远需求，始终是我们的研发方向。”张鲁川说，当今世界，百年变局加速演进，半导体行业的战略竞争日趋激烈，技术的壁垒和限制比比皆是，难度不言而喻。“青年人在科技攻关中必须大力弘扬攻坚克难精神，锐意进取，勇攀科技高峰。”
近年来，国创中心成功研制出国内首款8英寸SiC单晶衬底；国内首台自主研制的0.35微米光刻机、SiC高温离子注入机等工艺装备进入试用验证；国产SiC电力电子器件完成全谱系的研发，成功应用于超200万辆新能源汽车；突破6500V SiC高压电力电子器件核心技术，在超高压柔性变电系统中开展了示范应用；GaN射频电子器件突破了高线性、高效率等关键技术。
“让青年科技人才在国家重大科技任务中挑大梁、当主角”
青年科技人才是科技创新的生力军，科技强国建设离不开一个个科技尖兵。
习近平总书记高度重视青年科技人才队伍建设,多次提到青年科技人才在科技创新和科研攻关中的重要地位，并于今年5月12日调研中国电科相关成员单位时，指出要“瞄准国家战略需求，系统布局关键创新资源，发挥产学研深度融合优势，不断在关键核心技术上取得新突破”，亲切勉励青年科技工作者“再接再厉、勇攀科技高峰，不断攻克前沿技术，打造更多科技自立自强的大国重器”。
作为全国青联委员、青年科技工作者，以及国家第三代半导体技术创新领头人，如何团结引领青年科技人才在推动科技自立自强的道路上开拓创新、持续奋进，是张鲁川一直在思考和实践的问题。
“政治工作是一切工作的生命线。”张鲁川说，国创中心始终牢牢把握科技工作的政治方向，引领科技工作者听党话跟党走，注重组织青年科技人才加强学习，时刻同党中央保持高度一致，洞悉国际形势和我国所处的历史方位，激发出勇挑重担的历史责任感和使命感。
在张鲁川看来，“引导支持青年科技人才服务高质量发展，就要支持他们在国家重大科技任务中挑大梁、当主角，充分给予青年人才更多的信任、更好的帮助、更有力的支持。”张鲁川说，“通过攻克一个个难题，完成一个个任务，青年的能力提升了，自信心上来了，才能帮助他们快速成长成才。”
张鲁川积极为青年科技人才开拓创新、刻苦攻关搭建施展拳脚的平台。他认为，大部分的研发创新工作背后都有严密的逻辑规则。“打一个比喻吧，芯片作为一个器件而言，有输入和输出，内部有工作规则。我们的研发创新工作也是一样，我们期望的是优质的输出，也就是创新工作带来的成效。我们要控制的是输入。因此，只要搭建和不断完善平台，优化内部运转机制，再加上符合客观规律的投入，必然能获得令人满意的输出。”
两年来，立足国创中心的平台，张鲁川团结带领青年科技骨干们继承和发扬先辈们自力更生、艰苦奋斗的精神，展现出青春的朝气和锐气，先后承担了87项重大任务，突破了130项关键技术，其中多个攻关项目荣获国家科技进步奖、国防科技进步奖、全国创新争先奖牌、全国青年文明号等荣誉。
“路虽远，行则将至；事虽难，做则必成。”如今，半导体事业与国家一起迈向高质量发展的新征程。张鲁川说：“今后，我将与国创中心青年科技人才团队，与全国行业同仁一道，继续投身科技创新事业，把握时代机遇，乘势而上，不辜负总书记和党中央重托，不辜负人民期望，早日实现核心芯片领域高水平科技自立自强，奋力书写属于新时代中国青年的壮丽篇章。”
作者：《中华儿女》记者 张惠清
